常用于大气探测的脉冲激光雷达，具有与微波气象雷达相似的探测原理。发射激光在大气中传播遇到大气分子以及诸如烟、尘、云雾之类的气溶胶时，将发生弹性散射、非弹性散射和吸收等物理过程。其中后向散射部分被脉冲激光雷达作为回波信号而接收，它包括强度、频率、相位、偏振等因子，成为激光大气探测的有效信息。
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激光自出现伊始，由于其高亮度、高的方向性和相干性立即受到了各国军方的重视，40年来各国不断地探索激光技术在军事中的应用途径，目前军事激光技术已经取得了长足的进展，激光的军事应用已经覆盖了侦察定位、通信、制导、火控、激光武器等各个领域，并已经在近年来的几次局部战争中呈现出了巨大的威力。
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激光材料加工涉及范围很广，材料的烧结、打孔、打标、切割、焊接、表面改性和化学气相沉积等都已把激光作为一种必不可少的能源。
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超短、超强和高聚焦能力是飞秒激光的3大特点。 飞秒激光脉宽可短至4 fs(1fs=10-15 s)以内…，峰值 功率高达拍瓦量级(1Pw=1015w)聚焦功率密度达到1020-1022W／cm2。
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